1、水利施工中软土地基处理技术摘要:一般情况下,水利施工都会在江河中进行。但是这些地方软土面积占很大一部分,这就为水利工程的建设带来了不便。文章对软土地基的涵义和特点进行了详细的介绍。通过软土地基对水利施工过程中的危害进行深刻的分析,同时也提出了一些相应的处理方法。 关键词:软土;水利施工;地基 中图分类号:TV 文献标识码: A 文章编号: 引言 软土是指天然含水量高、压缩性高、抗剪强度低、孔隙大的细粒土。它分布广泛,大多分布于海边、河滩、沼泽以及湖泊等水利施工分布比较集中的地方。软土地基就混杂粉土以及粉沙等物质以软土为主要成分的地基。由于软土地基质地可塑性强、比较软,所以它的承载能力就会比较低
2、,这个也是软土地基的主要特点。但是在水利施工实际的过程中,遇到软土,开挖过程就会有困难。软土地基的主要特征有两个,一个是触变性显著,另外一个是流变性强。软土的含水量往往都会比较高,空隙比较大,所以水分流失就会很快,这个时候软土就会变的比较的疏松。1 软土地基的特性 软土地基承载能力很低,一般达不到 50kN/m2,它的压缩层主要为淤泥等一些高压缩性土构成的。淤泥质土是软粘土中工程地质最差最常见的一种土质。工程上淤泥就是天然孔隙比不小于 1.5 的粘性土,淤泥质土就是孔隙比大于 1.0 小于 1.5 的土质。 1.1 压缩性高 我国的淤泥质土和淤泥的压缩系数一般都会大于 0.5-1MPa, 1.
3、2 灵敏度高 一般在软粘土上特别是海洋沉积的软粘土,在结构破坏之前是抗剪强度是比较强的,但是被扰动后,抗剪强度就会下降很快。软粘土一旦受到振动,强度降低的特性可以用灵敏度来表示,一般说的灵敏度就是指原状土与重塑土无侧限抗压强度之比,这个比例是在在含水量不变的条件下。一般的软粘土的灵敏度在 3-4 之间,当然也又比这个高的情况。所以,在这些高灵敏度的软土地基上筑堤时就应该避免对这种地基土的扰动。水力冲填形成的产物就是冲填土。这种冲填土的含砂量一般是比较高的,但是其力学性质和固结情况一般比较好,含粘粒较多的冲填土强度一般不高,具有欠固结性,压缩性较高。 1.3 天然含水量和孔隙比大 一般我国的软土
4、的天然孔隙比 e=1-2 之间,淤泥质土和淤泥的天然含水量再 50-70%左右,一般都会比液限打,有的高的甚至可以达到 200%。 1.4 透水性弱 软土一般含水量都会比较大,可是透水性不高,由于透水性很小,土体如果受荷载作用后,一般都会有很高的孔隙水压力,这就会严重的影响地基的压密固结。 2 水利施工中软土地基处理技术 软土地基的压缩层主要承载能力很低的淤泥以及淤泥质土组成。是高压缩性结构的地基。软土地基的承载能力是达不到 50 千牛每平方米,所以就不能满足水利施工的要求,这样就只能对软土地基进行处理。 21 桩基法 一般对于软土层分布面积广、含水高且比较厚的软土地基来进行加固处理就会用到桩
5、基法。以前的桩基很多都是利用砂石做桩,但是随着桩基技术的发展,在现在水利施工中这种桩基已经慢慢的被淘汰。这种桩具有方便快速、施工成本低、承载力强、质量高等一些优点特点的钢筋混凝土桩,还有一些预应力管桩得到很大的应用。 22 加筋法 软土地基的土颗粒很容易位移,所以如果在水利施工的地基土层之中埋一些耐拉性强的工程材料,就会使二者之间产生非常强大的摩擦力,土层和买入地下的工程材料在摩擦力的作用下就会形成一体。这样二者变形性则大大降低但是稳定性得到很大的提高,这样软土地基就会满足水利施工的技术要求。当然也可以,在沙子上再铺上一层工程材料之前先在软土上铺上沙子,如果工程材料受到拉扯,这些工程材料就可以
6、对沙子受力的分布进行很好的调节,就可以提高地基的稳定性,有效地减少地基的沉降。 23 土工合成材料加筋加固法 在软土地基的表面铺上一层相应的工程材料,这样使工程建筑的重量有效地分散到整个地基之上,从而达到加固地基的目的。在地基出现滑动破坏时,铺在低级表面的工程材料可以有效地阻止或者是减弱工程可能出现的滑动破坏。除此之外,由于工程材料和地基之间存在着很强的机械摩擦,这将会有效的对地基的侧向变形产生抑制,从而使整个水利工程地基的稳定性大大的增加。 24 振动水冲法 振动水冲是利用振冲器的机具来进行作业。振冲器具有上喷水孔和下喷水孔,和插入混凝土振捣器类似通过利用在自身机械振动和冲击力,首先对地基进
7、行打孔作业,然后将砂石、泥土等注入打好的孔中,最后分层将孔中的砂石材料夯实,以便达到加固地基的目的。用振动水冲法对低级进行加固时,一般要求初始不排水抗剪强度大于 20 千帕,不能太低。 25 旋喷法 旋喷法可以有效地提高地基的承载能力。它是通过使用旋喷机产生旋喷柱,来达到加固地基的目的。旋喷法可以利用旋喷机进行定向喷射形成连续墙或者连锁桩来达到地基防渗的目的。高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化形成旋喷桩。它是通过提升插入土层一定深度的,带有按照一定速度进行旋转的喷嘴的注浆管,来进行打桩的。与加固土层相比,通过旋喷法所形成的桩具有压缩性低和强度高的特点,可以用来对由软粘土和细沙土组成的地基
8、进行加固,而无法对含有较高有机成分的土层形成很好的效果,至于有机成分含量非常高的土层则应该完全排除这种方法。 26 强夯法 强夯法大多用在以沙土和黄土为主要成分的土层。强夯法就是把 80千牛的夯锤上升到 6 米到 30 米之间的高度,然后使夯锤进行自由落体运动,利用夯锤自身重量将土夯实。 27 灌浆法 灌浆法就是将可以凝固的一些液体,利用气压或者液压方法等方法慢慢的注入到建筑物和地基结合的空隙地或者注入到基的土层之中。一般情况下灌浆所用的液体是粘土浆、水泥浆以及如硅酸盐和聚氨酯材料其他化学物质等。像灌浆法这种方法一般会比较适用于淤泥软土地。 28 排水固结法 在水利施工中软土地基常常面临沉降的
9、困境和稳定问题,遇到这种问题就可以采取排水固结的方法来进行有效的应对。排水系统是利用土层自身所具有的透水特性,由排水装置在地基中安置排水装置进行集中的排水。一般说的排水装置有两种,一种是沙井排水,还有一种是塑料水管排水。 2.9 换土法 换土法就是在水利施工过程中,遇到的软土层比较薄,就可以用水泥、灰土、沙土等材料直接把那些不能进行水利施工的软土层进行替换。这样替换后,土层就会符合工程的施工要求。由于换填沙土的成本一般来说都会是比较高,并且渗透也是比较严重,所以最好是就地取材,来进行回填泥土。这样不仅仅减少了成本又对水利工程的防渗起到很好的作用。在进行换土法回填的时候,泥土最好是选择压密特性比
10、较好的土。在替换以后,为形成比较好的持力层,一定要进行夯实这样就可以很好的增加地基承载能力。也是为了提高地基的抗变形的能力和稳定性,最好是将回填的土进行分层压实,这样就可以保证夯实的效果。 结论 水利工程地基的稳固不仅仅与工程的安全性息息相关,还影响着工程质量,要根据当地的实际的环境和情况在水利施工的过程中选择优秀的施工方案。软土地基的处理方法在水利工程建设当中是有很多种的,所以施工单位就要需根据具体的施工,选择方法,这样就可以有效地保证软土地基的处理效果。一旦确定方案后,就要选择一个比较适当的施工方法,还要控制施工过程,只有这样才可以确保水利施工的完美完成。参考文献 【1】龚晓南地基处理技术发展与展望【M】 北京:中国本利水电出版,2004 【2】叶书麟地基处理与托换技术【J】 北京:中国建筑工业出版社,2009 【3】肖明志软土地基处理打法【J】 水利天地,2008 【4】黄奉-浅析强夯法处理软上地基的方法, 【J】科技致富向导,2010 【5】黄金雄基于强夯法的软土地基加圃旆工技术研究, 【J】科技资讯,2010.